淺談基于攝影測(cè)量的結(jié)構(gòu)修復(fù)技術(shù)

摘要：攝影測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展、成熟，得到了廣泛的應(yīng)用于認(rèn)可，同時(shí)也促進(jìn)著其他學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)變革。本文主要就攝影測(cè)量在結(jié)構(gòu)修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析，本文先從攝影測(cè)量的概念開(kāi)始，以水泥路面為例介紹攝影測(cè)量應(yīng)用于結(jié)構(gòu)修復(fù)的流程，最后分析攝影測(cè)量應(yīng)用于結(jié)構(gòu)修復(fù)的優(yōu)勢(shì)與不足，以期能夠?qū)鹘y(tǒng)修復(fù)技術(shù)與攝影測(cè)量技術(shù)合理的結(jié)合在一起。

關(guān)鍵詞：攝影測(cè)量;結(jié)構(gòu)修復(fù);技術(shù)

1 引言

1.1 攝影測(cè)量概述

攝影測(cè)量是一種借由攝影手段并按照一定要求采集被攝物體平面圖像，并通過(guò)相關(guān)軟件分析以得到物體三維數(shù)據(jù)的測(cè)量方法。伴隨著科學(xué)技術(shù)不斷成熟、攝像精度不斷提高，目前廣泛使用的軟件、設(shè)備已經(jīng)能夠采集生成精度較高的模型。同時(shí)，攝影測(cè)量所采集數(shù)據(jù)可以用dwg、rcm等常見(jiàn)格式進(jìn)行保存，方便后續(xù)工作對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理及不同軟件的兼容導(dǎo)入。

1.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)修復(fù)

結(jié)構(gòu)修復(fù)工作廣泛存在于各個(gè)領(lǐng)域，譬如建筑道橋的維護(hù)、珍貴文物的修復(fù)等，傳統(tǒng)的修復(fù)手段主要采用填料直接進(jìn)行填補(bǔ)、養(yǎng)護(hù)以達(dá)到修復(fù)的目的。但在實(shí)際應(yīng)用中，傳統(tǒng)修復(fù)手段暴露出一定不足，如道路修補(bǔ)時(shí)需要實(shí)行交通管制，對(duì)城市運(yùn)營(yíng)帶來(lái)不便;文物修復(fù)精度不足。

1.3 攝影測(cè)量與結(jié)構(gòu)修復(fù)

在結(jié)構(gòu)修復(fù)領(lǐng)域，采用攝影測(cè)量可對(duì)結(jié)構(gòu)創(chuàng)面進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集，將所建立的高精度模型用于結(jié)構(gòu)創(chuàng)面研究、修復(fù)材料生產(chǎn)。且攝影測(cè)量精度較高、成本低廉、操作簡(jiǎn)單，具有巨大應(yīng)用前景。

2 修復(fù)流程（以水泥塊為例）

2.1 清理創(chuàng)面

對(duì)創(chuàng)面進(jìn)行清理，保證創(chuàng)面干燥清潔，無(wú)雜物、松動(dòng)水泥塊，同時(shí)應(yīng)使所有創(chuàng)面都暴露在外面，便于圖像能夠完整地采集到創(chuàng)面信息。（如圖1）

2.2 拍攝創(chuàng)面

采用拍攝設(shè)備圍繞創(chuàng)面一周進(jìn)行拍攝，機(jī)位距被攝物體30至60cm為宜，，相鄰位置相隔30°圓心角，每個(gè)位置在不同高程上各拍攝一張，共拍攝24張照片，以滿足數(shù)據(jù)運(yùn)算要求。對(duì)于精度要求較高或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的創(chuàng)面，應(yīng)適當(dāng)增多照片數(shù)量以完整展現(xiàn)創(chuàng)面構(gòu)造。

對(duì)于圖像內(nèi)容，主體結(jié)構(gòu)應(yīng)清晰完整，像素占比在70%以上，以充分展現(xiàn)結(jié)構(gòu)面為準(zhǔn)，若出現(xiàn)虛焦、過(guò)曝等現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整設(shè)備重新拍攝。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用auto-desk recap photo導(dǎo)入照片分析，得到rcm格式模型。（如圖2）并利用recap photo對(duì)模型進(jìn)行細(xì)節(jié)修正，對(duì)多余部分進(jìn)行切割，并將模型尺寸調(diào)整至與實(shí)物相匹配。此外，攝影測(cè)量所采集數(shù)據(jù)為創(chuàng)面表面數(shù)據(jù)，模型處理時(shí)在切割完成后要對(duì)模型底部進(jìn)行封堵以形成閉合。

若軟件出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，應(yīng)當(dāng)對(duì)照片重新進(jìn)行篩選，對(duì)成像質(zhì)量不佳的照片予以刪除、補(bǔ)拍。滿足要求后再導(dǎo)入分析。

2.4 結(jié)構(gòu)修復(fù)

獲得創(chuàng)面數(shù)據(jù)后，運(yùn)用3D打印機(jī)，將創(chuàng)面結(jié)構(gòu)打印出來(lái)，并以此為模板澆筑養(yǎng)護(hù)修復(fù)材料，待材料達(dá)到強(qiáng)度要求后，在創(chuàng)面涂刷合適粘結(jié)劑將修復(fù)材料填補(bǔ)至相應(yīng)位置，養(yǎng)護(hù)時(shí)間，應(yīng)該滿足相關(guān)規(guī)范要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

攝影測(cè)量技術(shù)用于結(jié)構(gòu)修復(fù)具有簡(jiǎn)便、快速、高精度的優(yōu)點(diǎn)，能夠精確地生成創(chuàng)面模型用于修復(fù)。該法對(duì)于較為復(fù)雜的構(gòu)件有著巨大的優(yōu)勢(shì)，減少了繁重、苛刻的人工勞動(dòng)，更為智能化。特別地，對(duì)于工程應(yīng)用領(lǐng)域，此方法避免了現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)的施工污染、噪音揚(yáng)塵，符合我國(guó)綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。但這一修復(fù)方法仍有部分局限方面，主要因?yàn)樾迯?fù)效果與圖像有著密切關(guān)聯(lián)，在光線不佳的環(huán)境下精度將發(fā)生較大偏差，對(duì)于創(chuàng)面不易用攝像采集的此方法也不宜采用，可運(yùn)用傳統(tǒng)修復(fù)手段進(jìn)行彌補(bǔ)。本文探討的方法與傳統(tǒng)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)各有優(yōu)勢(shì)，、側(cè)重，在實(shí)際使用中，合理運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)與新興技術(shù)相結(jié)合，互補(bǔ)發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，才能進(jìn)一步促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金明，米靜雅，胡文虎，李正東，鄒冬華，陳憶九.體表?yè)p傷與瘢痕的三維測(cè)量方法應(yīng)用評(píng)估[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2020，36（02）：204-209+215.

[2]李結(jié)義，何凡，石紅磊，秦凱強(qiáng).3D打印技術(shù)在路面修復(fù)工程的應(yīng)用探討[J].公路，2019，64（04）：51-55.

作者簡(jiǎn)介：周華峰（1999.01-），男，漢族，湖北省宜昌人，本科，研究方向：工程測(cè)量。